酶反應(yīng)器ppt課件-資料下載頁
2025-01-08 05:27本頁面
【正文】 – 酶用量： 根據(jù)最適 酶濃度 和 反應(yīng)液總體積 計算 0hVtVN ??Eg：設(shè)計任務(wù)書 ? 項目名稱：年產(chǎn)一萬噸葡萄糖車間糖化酶反應(yīng)器的設(shè)計 ? 設(shè)計要求： – 產(chǎn)品產(chǎn)量：葡萄糖 1萬噸 /年 – 產(chǎn)品質(zhì)量：達到國家標準 – 原料：可溶性淀粉（淀粉經(jīng) α淀粉酶液化而成 ） – 淀粉葡萄糖轉(zhuǎn)化率： 95% – 葡萄糖收得率： 98% – 糖化周期： 48小時 酶反應(yīng)器的操作 ? 實現(xiàn)酶反應(yīng)的高效進行，必須考慮以下三方面： – 選擇恰當?shù)拿福ǜ哔|(zhì)量）應(yīng)用形式； – 選擇和設(shè)計合適的酶反應(yīng)器； – 確定合理的反應(yīng)操作條件。 ? 酶反應(yīng)器的操作中，應(yīng)注意如下幾方面： – 控制酶反應(yīng)器中 流體的流動狀態(tài) ； – 維持酶反應(yīng)器的 恒定生產(chǎn)能力 ； – 保持酶反應(yīng)器的 穩(wěn)定 ； – 防止酶反應(yīng)器的 污染 。 一、流體流動狀態(tài)的控制 ? 反應(yīng)器中流動方式的改變造成的不良影響： – 使酶與底物的接觸不良，造成反應(yīng)器生產(chǎn)能力下降； – 造成返混程度的變化，可能發(fā)生程度不同的反應(yīng)或使所需產(chǎn)物發(fā)生進一步反應(yīng)及副反應(yīng)。 一、流體流動狀態(tài)的控制 ? 產(chǎn)生原因及對策： –攪拌罐型反應(yīng)器 ? 原因： 攪拌速度不均勻；固定化酶在出料口濾器上積聚 ? 對策： 控制攪拌速度；在進、出料口各裝一個濾器，在一定時間間隔后，出口濾器用進料液反沖。 一、流體流動狀態(tài)的控制 ? 產(chǎn)生原因及對策： – 填充床型反應(yīng)器 ? 原因： 壓降 不斷加大， 載體填充 不規(guī)則及 底物上柱 不均勻產(chǎn)生溝流或部分堵塞； 柱入口處沉積 或者 底物流量 很大或使用 高粘性 底物時產(chǎn)生的內(nèi)、外壅塞現(xiàn)象。 ? 對策： 使用較大的、 不可壓縮的、光滑的、珠型的填充材料，均勻填充 及嚴格 控制好流速；反沖洗柱床或重新裝柱，間隔通上行空氣流，以及 對底物進行預(yù)處理 可避免柱的壅塞。 二、恒定生產(chǎn)能力的控制 ? 攪拌罐型反應(yīng)器較易實現(xiàn)。 ? 填充床型反應(yīng)器要維持恒定的生產(chǎn)能力，在操作上是不方便的，解決方法有： – 控制反應(yīng)器的流速，應(yīng)由一定時間內(nèi)形成產(chǎn)物的量來決定；通過微機系統(tǒng)精確地加以控制溫度。 – 將若干使用不同時間和處于不同階段的 反應(yīng)器串聯(lián)或并聯(lián) ，并結(jié)合上述方法之一，是普遍采用的方法。采用 錯開起動 ，掌握好換柱時間，能使在預(yù)定的輸出或轉(zhuǎn)化水平時具有最小的流速波動，反應(yīng)器可平穩(wěn)工作。 三、酶反應(yīng)器的穩(wěn)定性 ? 保持酶反應(yīng)器的穩(wěn)定性，主要是 – 防止酶的 變性或中毒 失活， – 防止 固定化酶的脫落 或 載體磨損 造成酶的損失 ? 吸附固定化酶的 逐步解吸；控制操作條件加以克服 ? 有些 載體或多孔玻璃 會隨使用時間的延長而 溶解 ；克服辦法是用 金屬氧化物包裹 。 ? 連續(xù)攪拌罐或流化床反應(yīng)器中 載體磨損； 一個解決的新辦法是用 電磁場攪拌固定化在磁性載體 中的酶。 四、酶反應(yīng)器的微生物污染與控制 ? 酶反應(yīng)器通常不必在完全無菌的條件下操作，但應(yīng)在具備 必要的衛(wèi)生條件 下進行操作，以下情況下尤其應(yīng)加以注意： – 在制造食品和醫(yī)藥產(chǎn)品時，最好盡量做到無菌條件下操作。 – 底物是微生物生長所需的營養(yǎng)物時，易產(chǎn)生微生物污染。 – 底物在反應(yīng)器中存留時間長或反應(yīng)器內(nèi)有易滋生菌落的滯留區(qū)或粗糙表面，也易引起污染。 四、酶反應(yīng)器的微生物污染與控制 ? 污染后果： – 微生物引起的柱堵塞； – 消耗底物或產(chǎn)物； – 產(chǎn)生令人厭惡的副產(chǎn)物； – 使固定化酶載體降解。 四、酶反應(yīng)器的微生物污染與控制 ? 預(yù)防措施： – 產(chǎn)物是抗生素、酒精、有機酸等時，則其 本身能抑制 微生物生長； – 向底物加入 殺菌劑、抑菌劑、有機溶劑 ； – 將底物料液 預(yù)先過濾 ； – 45℃ 以上或在酸性、堿性 緩沖液中操作； – 酶反應(yīng)器在每次使用后，或在連續(xù)運轉(zhuǎn)過程中周期性用適當試劑 清洗處理 。
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